Типи топології мережі: шина, кільце, зірка, сітка, деревоподібна діаграма
Брайс Лео
Що таке топологія?
Топології мережі описують методи, за допомогою яких відображаються всі елементи мережі. Термін топологія стосується як фізичного, так і логічного розташування мережі.
Типи мережевих топологій
Два основних типи мережевих топологій в комп'ютерні мережі це 1) фізична топологія 2) логічна топологія
Фізична топологія
Цей тип мережі є фактичним розташуванням комп’ютерних кабелів та інших мережевих пристроїв
Логічна топологія
Логічна топологія дає уявлення про фізичний дизайн мережі.
Різні типи фізичних топологій:
- Топологія P2P
- Топологія шини
- Топологія кільця
- Топологія зірок
- Топологія дерева
- Топологія сітки
- Гібридна топологія
Давайте детально вивчимо кожну топологію:
Точка-точка (P2P)
Топологія «точка-точка» є найпростішою з усіх мережевих топологій. У цьому методі мережа складається з прямого з’єднання між двома комп’ютерами.
Переваги
- Це швидше та надійніше, ніж інші типи з’єднань, оскільки існує пряме з’єднання.
- Немає необхідності в мережевій операційній системі
- Не потребує дорогого сервера, оскільки для доступу до файлів використовуються окремі робочі станції
- Немає потреби в спеціальних мережевих техніках, оскільки кожен користувач встановлює свої дозволи
Недоліки
- Найбільшим недоліком є те, що його можна використовувати лише для невеликих приміщень, де комп’ютери знаходяться в безпосередній близькості.
- Ви не можете централізовано створювати резервні копії файлів і папок
- Немає жодного захисту, крім дозволів. Користувачам часто не потрібно входити на свої робочі станції.
Топологія шини
Топологія шини використовує один кабель, який з’єднує всі включені вузли. Основний кабель діє як стрижень для всієї мережі. Один із комп’ютерів у мережі виконує роль комп’ютерного сервера. Якщо він має дві кінцеві точки, він відомий як топологія лінійної шини.
Переваги
Ось плюси/переваги використання шинної топології:
- Вартість кабелю набагато нижча в порівнянні з іншими топологіями, тому він широко використовується для побудови невеликих мереж.
- Відомі завдяки локальній мережі, оскільки вони недорогі та прості в установці.
- Він широко використовується, коли мережева установка невелика, проста або тимчасова.
- Це одна з пасивних топологій. Таким чином, комп’ютери на шині лише прослуховують дані, які надсилаються, і не відповідають за переміщення даних з одного комп’ютера на інший.
Недоліки
Ось недоліки/недоліки шинної топології:
- У разі виходу з ладу загального кабелю вся система виходить з ладу.
- Коли мережевий трафік інтенсивний, у мережі виникають колізії.
- Щоразу, коли мережевий трафік великий або вузлів забагато, продуктивність мережі значно зменшується.
- Кабелі завжди мають обмежену довжину.
Топологія кільця
У кільцевій мережі кожен пристрій має рівно два сусідніх пристрої для зв’язку. Це називається кільцевою топологією, оскільки її формування схоже на кільце. У цій топології кожен комп’ютер з’єднаний з іншим комп’ютером. Тут останній вузол поєднується з першим.
Ця топологія використовує маркер для передачі інформації з одного комп’ютера на інший. У цій топології всі повідомлення проходять через кільце в одному напрямку.
Переваги
Ось плюси/переваги кільцевої топології:
- Легко встановити та переналаштувати.
- Для додавання або видалення кільцевої топології пристрою потрібно перемістити лише два з’єднання.
- У кільцевій топології процес усунення несправностей складний.
- Збій одного комп'ютера може порушити роботу всієї мережі.
- Пропонує рівний доступ до всіх комп'ютерів мережі
- Швидша перевірка та підтвердження помилок.
Недоліки
Ось недоліки/мінуси кільцевої топології:
- Односпрямований рух.
- Розрив одного кільця може призвести до розриву всієї мережі
- Сучасні високошвидкісні локальні мережі зробили цю топологію менш популярною.
- У кільці весь час циркулюють топологічні сигнали, що призводить до небажаного споживання енергії.
- Усунути несправності кільцевої мережі дуже важко.
- Додавання або видалення комп’ютерів може порушити роботу мережі.
Топологія зірок
У топології «зірка» всі комп’ютери з’єднуються за допомогою концентратора. Цей кабель називається центральним вузлом, і всі інші вузли підключаються за допомогою цього центрального вузла. Він найбільш популярний у локальних мережах, оскільки вони недорогі та прості в установці.
Переваги
Ось плюси/переваги стартової топології:
- Легко усунути несправності, налаштувати та змінити.
- Уражені тільки ті вузли, які вийшли з ладу. Інші вузли все ще працюють.
- Висока продуктивність з невеликою кількістю вузлів і дуже низьким мережевим трафіком.
- У топології Star легко додавати, видаляти та переміщувати пристрої.
Недоліки
Ось мінуси/недоліки використання Star:
- Якщо хаб або концентратор виходить з ладу, підключені вузли вимикаються.
- Вартість установки зіркоподібної топології є високою.
- Інтенсивний мережевий трафік іноді може значно уповільнити роботу шини.
- Продуктивність залежить від потужності концентратора
- Пошкоджений кабель або відсутність належного завершення може привести до збою мережі.
Топологія сітки
Меш-топологія має унікальний дизайн мережі, у якому кожен комп’ютер у мережі підключається до кожного іншого. Він розвиває з'єднання P2P (точка-точка) між усіма пристроями мережі. Він забезпечує високий рівень резервування, тому навіть якщо один мережевий кабель виходить з ладу, дані все одно матимуть альтернативний шлях для досягнення місця призначення.
Типи сітчастої топології
- Часткова сітчаста топологія: У цьому типі топології більшість пристроїв підключаються майже так само, як повна топологія. Єдина відмінність полягає в тому, що небагато пристроїв підключаються лише за допомогою двох або трьох пристроїв.
- Повна сітчаста топологія: У цій топології всі вузли або пристрої безпосередньо з’єднані один з одним.
Переваги
Ось плюси/переваги топології Mesh
- Мережу можна розширити, не заважаючи поточним користувачам.
- Потрібні додаткові можливості порівняно з іншими топологіями локальної мережі.
- Немає проблем з трафіком, оскільки вузли мають виділені посилання.
- Спеціальні посилання допоможуть усунути проблему трафіку.
- Сітчаста топологія надійна.
- Він має кілька посилань, тому, якщо якийсь один маршрут заблоковано, для передачі даних слід використовувати інші маршрути.
- Посилання P2P полегшують процес виявлення несправності.
- Це допомагає уникнути ймовірності збою мережі, підключивши всі системи до центрального вузла.
- Кожна система має свою конфіденційність і безпеку.
Недоліки
- Встановлення складне, оскільки кожен вузол підключений до кожного вузла.
- Це дорого через використання більшої кількості кабелів. Немає належного використання систем.
- Складна реалізація.
- Це вимагає більше місця для виділених посилань.
- Через кількість кабелів і кількість входів-виходів це дорого реалізувати.
- Для прокладання кабелів потрібен великий простір.
Топологія дерева
Деревоподібні топології мають кореневий вузол, а всі інші вузли з’єднані, утворюючи ієрархію. Тому її також називають ієрархічною топологією. Ця топологія об’єднує різні зіркоподібні топології в одній шині, тому її називають топологією зіркоподібної шини. Деревоподібна топологія – це дуже поширена мережа, подібна до топології шини та зірки.
Переваги
Ось плюси/переваги деревної топології:
- Відмова одного вузла ніколи не впливає на решту мережі.
- Розширення вузла відбувається швидко та легко.
- Виявлення помилки є простим процесом
- Він простий в управлінні та обслуговуванні
Недоліки
Ось мінуси/недоліки деревної топології:
- Це сильно кабельна топологія
- Якщо додається більше вузлів, то його обслуговування ускладнюється
- Якщо хаб або концентратор виходить з ладу, підключені вузли також вимикаються.
Гібридна топологія
Гібридна топологія поєднує дві або більше топологій. Ви можете бачити в наведеній вище архітектурі таким чином, що результуюча мережа не демонструє одну зі стандартних топологій.
Наприклад, як ви бачите на зображенні вище, в офісі одного відділу використовується топологія Star і P2P. Гібридна топологія завжди створюється, коли з’єднуються дві різні базові топології мережі.
Переваги
Ось переваги/плюси використання гібридної топології:
- Пропонує найпростіший спосіб виявлення та усунення помилок
- Високоефективна та гнучка топологія мережі
- Він масштабований, тому ви можете збільшити розмір мережі
Недоліки
- Конструкція гібридної топології є складною
- Це один з найдорожчих процесів
Як вибрати топологію мережі?
Ось кілька важливих міркувань щодо вибору найкращої топології для створення мережі у вашій організації:
- Топологія шини, безумовно, є найдешевшою для встановлення мережі.
- Якщо ви хочете використовувати коротший кабель або плануєте розширити мережу в майбутньому, то зіркова топологія — найкращий вибір для вас.
- Повністю сітчаста топологія теоретично є ідеальним вибором, оскільки кожен пристрій підключений до будь-якого іншого пристрою.
- Якщо ви хочете використовувати кабель вита пара для мереж, вам слід побудувати зіркоподібну топологію.
Підсумки
| Топологія | Що це | зображення |
|---|---|---|
| P2P | Мережа складається з прямого з'єднання між двома комп'ютерами |
|
| Bus | Використовує один кабель, який з’єднує всі включені вузли |
|
| кільце | Кожен пристрій має рівно два сусідніх пристрої для зв’язку |
|
| Star | Всі комп'ютери з'єднуються за допомогою концентратора. |
|
| меш | Меш-топологія має унікальний дизайн мережі, у якому кожен комп’ютер у мережі підключається до кожного іншого. |
|
| Дерево | Топології дерева мають кореневий вузол, а всі інші вузли з’єднані, утворюючи ієрархію. |
|
| Гібридна топологія | Гібридна топологія поєднує дві або більше топологій |
|
